船用洗涤器中镍的应用

降低排放限值的低成本解决方案

　　由于国际海事组织(IMO)发布的环境法规的变更，预计含镍材料的需求将大幅增长。这些新的法规限制(IMO2020)将目前的硫上限从3.50%(重量比)降低到0.50%(重量比)，旨在进一步减少船舶废气中硫氧化物(SOx)的排放，该法规将从2020年1月1日开始生效。

　　波罗的海、北海、北美洲地区(包括美国和加拿大的指定沿海地区)和美国加勒比海地区(波多黎各和美属维尔京群岛)，均已设有硫排放控制区(SECA)，截至2015年1月1日排放下限为0.10%(重量比)。这些举措于1997年初步成型，当时，《国际防止船舶污染公约》(MARPOL)制定了协议附则六——《防止船舶造成大气污染规则》。

　　目前，IMO2020适用于指定排放控制区(ECA)之外运行的船舶，其目标是继续改善港口和沿海地区附近居住人口的健康，提升环境效益。

　　合规之路

　　全球海洋产业对高硫燃油(也称作“船用燃油”)的需求一直保持在每天400万桶左右。这种价格低廉的燃油使得全球竞争激烈的海上贸易变得更具有经济性。

　　随着实施时限的迅速逼近，符合IMO2020规则的可选方案包括改用价格较高的低硫燃油或者对废气洗涤器系统进行改装。在洗涤器方案中，船舶可以继续采用价格低廉、受燃油价格波动影响较小的高硫燃油，因此该方案是海洋产业的理想方案。

　　对于超重型船而言，安装船用洗涤器成本较低且投资回收较快，船舶可以排列集装箱以完成工作。目前，船舶改装的大量需求使得能够进行改装的材料供应商、设备供应商和设施纷纷积极发挥自身的作用。

　　镍在恶劣环境中经久耐用

　　目前，船用洗涤器已经开发了两类湿式洗涤器技术——开环式和闭环式。在很多情形下，它们可以组合成一个混合系统，从而根据海洋环境采用最适当的技术。洗涤器的内部环境要求非常严苛，其中的高温酸性氯化物溶液需要采用具有极高耐腐蚀性的含镍材料，例如2205(UNS S32205)、合金31(N08031)及合金59(N06059)。

　　在湿式船用洗涤器中，废气中的硫氧化物(SOx)经过水流时与之发生反应生成硫酸，硫酸将在废气排除系统前从废气中清除。剩余的硫酸具有极高的腐蚀性，但用足量的碱性海水进行稀释时也会被中和。洗涤水经分离器处理、清除淤泥后可以安全排放到公海。

　　开环式洗涤器采用海水的自然碱度进行中和，而闭环式洗涤器需要添加碱性溶液(一般是氢氧化钠)来进行中和。

　　自然碱度较低的海域需要采用闭环式洗涤器。经过清洗后，废液可以安全地排放到水体中，不会危害环境。在零排放区域内运行时，废液通过漏斗进入收集罐中以进行有计划的定期排放。

　　船用洗涤器将成为发动机管理的一部分，且对于船舶的安全运行至关重要。如果船用洗涤器无法工作，那么船主将面临遭受成本高昂的处罚、还将面临声誉受损和损害环境的风险。新规则旨在显著提高多数人口密集的沿海和港口地区的空气质量，防止与污染有关的过早死亡、哮喘和区域内酸雨。(本文由国际镍协会提供资料整理而成)